减轻车辆重量的需求催生了用于组装铝,高强度钢和其他材料的众多新技术。这些新技术包括自穿孔铆钉,流动钻孔铆钉和搅拌摩擦点焊。

尽管所有这些连接技术都很有效,但它们也有一个主要缺点:它们都要求汽车OEM替换其现有的电阻点焊设备。现在,豪梅特紧固件系统的工程师已经开发了一种新的钣金连接技术,即RSR铆接技术,它将传统的铆接与RSR铆接技术相结合。

这项新技术可以快速,可靠地连接各种异种材料,包括钢,高强度铝,高强度钢,超高强度钢,镁和复合材料。而且,更好的是,RSR与现有的点焊设备配合使用,使OEM可以焊接或铆钉连接而无需改变车身线。

“为混合材料装配体实施[新的]接合技术的障碍之一是,它们要求对用户的生产设施进行全面检修,” 豪梅特紧固件系统的项目工程师Graham Musgrove说。“例如,使用点焊设备的OEM可能必须将其全部撕掉并用铆接设备代替,以适应混合材料组装。我们的RSR技术只是对现有铆接设备的改造。您只需在点焊枪上添加送料系统即可将铆钉提供给接头。

“该技术完全向后兼容。如果要铆接钢制零件,仍然可以使用相同的设备。您只是不把铆钉塞到那个位置。”

这种紧固技术可用于许多车身组装应用中,包括框架,地板,封闭面板,支柱,屋顶和防撞梁。

这个怎么运作

RSR铆钉是一种小的蘑菇形紧固件,由低碳钢(电镀锌以防腐蚀)或铝制成。选择哪种材料取决于底板–钢板的钢铆钉和铝板的铝铆钉。

钢铆钉的头部直径为14.2毫米,厚度为2.7毫米。茎的直径为4毫米。提供三种杆长(3毫米,5.5毫米和6.8毫米),用于连接总厚度为0.5到4毫米的一个或多个顶层。也可以提供带有低调头部的钢铆钉。头部的直径为11毫米,厚度为1.8毫米。茎长为5.5毫米。

铝铆钉的杆直径为8毫米,长为3毫米。它的头部直径为14.3毫米,厚度为2.5毫米。它可以连接总厚度为0.5到2毫米的一个或多个顶层。

“到目前为止,这四个紧固件覆盖了我们接触过的所有汽车材料。它们的抓地力范围非常好。” Musgrove说道。“为了获得头部和主体的直径,我们使用标准的钢对钢和铝对铝铆接的结合强度作为基准。…也就是说,新工艺提供的熔核直径比传统铆接更好,因此我们获得了更好的接头强度。”

为了建立接头,在标准点焊系统的电极之间放置两张或更多张板。上层板上有用于铆钉的孔。底页没有。在循环开始时,一个特殊的紧凑进给单元在上电极下方传送一个铆钉。当开始铆接循环时,送料器缩回,电极将力和电流施加到铆钉和底板,从而形成铆接。总循环时间为3到5秒,与传统的铆接相当。

铆接在紧固件和底板之间。顶层不涉及电气。相反,它们被紧固件的头部机械地捕获。结果,顶片可以是任何材料:相似或不相似,涂漆或未涂漆,导电或不导电。只要顶片的总厚度与紧固件的抓持范围相匹配,则顶片可以是钢,铝,碳纤维,玻璃纤维增强复合材料或塑料的任意组合。

底片的厚度没有限制。“显然,有实际的局限性,”穆斯格罗夫(Musgrove)说。“您不是将薄板焊接到1英寸厚的板上。但通常来说,此过程对底片的厚度不敏感,因为您没有穿过底片。您只需要接触它,就可以在顶部进行铆接。”

铆钉头设计为与现有电极的形状匹配,并使紧固件在焊点上居中。点焊机的顶侧有一个标准的圆角焊条,而底侧有一个截头的焊条,以提供平整,美观的接头。Musgrove说:“关键参数是力和电流,就像任何点焊工艺一样,因此焊接进度非常相似。” “如果您的铆接系统现在能够焊接接头,则可以处理RSR。当前功能不需要任何额外的力量。

“事实上,铝制RSR实际上比标准的铝-铝铆接需要的电流更少,从而节省了功耗,”他补充说。“传统上,铝到铝的铆接比钢到钢的焊点需要更多的电流。但是,由于在接头处有一个紧固件,它可以集中电流,使您可以将铆接水平降低到比传统铝铆接更低的水平。”

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